Chiunque abbia mai guidato l'aquilone di un bambino conosce la sensazione:il vento afferra l'aquilone e tira la corda. La corda viene tesa rapidamente, il mandrino ruota tra le dita ed è difficile da controllare. La domanda sorge spontanea:questa energia selvaggia potrebbe essere utilizzata anche per generare elettricità?

Rolf Luchsinger è CEO dello spin-off di Empa TwingTec, fondata nel 2013. Ciò rende TwingTec una delle prime aziende a sviluppare centrali eoliche aeree e la pone un passo avanti rispetto ad alcuni dei suoi concorrenti. La giovane azienda impiega nove persone nella sua sede di Dübendorf.

Sali ancora e ancora

L'idea alla base del progetto è semplice, ma la pratica è complicata:i meteorologi sanno che a un'altezza di 500 metri l'energia eolica è fino a otto volte più forte che a un'altezza di 120 metri, che è l'altezza del mozzo delle moderne turbine eoliche. Un aquilone potrebbe sfruttare questo forte vento se si arrampica in tondo e tira una corda da una puleggia. Un generatore che produce elettricità è collegato all'asse della puleggia della fune. Non appena la fune è stata srotolata, l'aquilone scivola indietro verso la stazione di terra; Intanto, la corda è avvolta e la salita ricomincia. "La grande sfida non è volare in sé, " dice Luchsinger. "Il problema è decollare e atterrare automaticamente. Dopotutto, la centrale elettrica degli aquiloni dovrebbe essere in grado di fornire elettricità senza essere controllata dall'uomo.

Volo automatizzato riuscito

Nell'autunno 2018 questo è esattamente quello che è successo sulla cima del Chasseral nella Svizzera occidentale. TwingTec prototipo T28, un dispositivo con un'apertura alare di tre metri, partito dal suo veicolo base, salito in aria, girato in autonomia per 30 minuti, ha prodotto energia elettrica e finalmente è atterrato in sicurezza sulla piattaforma di lancio. Ora arriva il passo successivo:la generazione continua di energia per i clienti.

Il team di Luchsinger sta attualmente lavorando al prototipo T29, che dovrebbe essere in funzione per un periodo di tempo più lungo allo Chasseral nel novembre 2019. Il T29 non solo decollerà e atterrerà automaticamente, ma genererà anche fino a 10 kW di energia elettrica e la immetterà in rete. BKW, un'utilità di Berna, è incaricato di trasmettere l'energia eolica sperimentale ai primi consumatori.

Il percorso dal primo schizzo al primo chilowattora di elettricità di rete è stato lungo e tortuoso. All'inizio, c'era l'idea di utilizzare un aquilone rinforzato con aria compressa, simile al kitesurf. La ricerca su alcuni prototipi ha portato a una struttura con ali rigide. Anche lo sterzo con più corde è stato scartato a favore di un sistema di controllo con flap come un aereo. TwingTec utilizza piccoli rotori per il decollo e l'atterraggio, simile a un drone. Nel 2014, TwingTec ha depositato un brevetto innovativo per la tecnologia di decollo e atterraggio dell'aquilone energetico, che da allora è stato approvato in diversi paesi.

Uno sguardo ai numerosi concorrenti mostra quanto potrebbero essere presto promettenti gli aquiloni energetici. Solo in Europa, dieci start-up e diversi team di università e istituti tecnici stanno sviluppando soluzioni per questo tipo di generazione di energia. Sono tutti membri dell'associazione Airborne Wind Europe, che organizza una grande conferenza ogni due anni. L'8° Airborne Wind Energy Conference (AWEC 2019) si terrà dal 15 al 16 ottobre 2019 presso l'Università di Strathclyde, Glasgow.

Sulla via della commercializzazione

Perciò, TwingTec non deve impiegare troppo tempo e si sta preparando per il passo successivo. I risultati dei test di volo con il T29 porteranno presto al primo prodotto di serie:il TT100, un aquilone energetico con un'apertura alare di 15 metri. Posizionato su un contenitore di spedizione standard, the kite is to take off and land automatically and generate up to 100 kW of electrical power—which would be sufficient for 60 single-family homes.

Però, in the Swiss mainland you will probably never see energy kites. "Wind power is not suitable for densely populated areas, " says TwingTec CEO Rolf Luchsinger. Customers for this sustainable form of energy generation rather live in remote areas. "We are talking to mining companies, mayors of remote settlements and people on islands. Today those places mostly use diesel generators that emit exhaust gases and noise. Besides of that, diesel fuel has to be delivered at great expense to these places." Autonomously working TwingTec kites could save diesel and take over the entire energy production in the medium term. In the long term, però, Luchsinger has even bigger plans:to build floating wind farms on the sea with his energy kites. There is plenty of space and wind, and energy-kites won't bother anyone. This is precisely what wind energy needs to speed up the energy revolution.

A lot of capital will be needed to start series production. Prototype T29, which is to fly on the Chasseral in autumn, got financial support by the Swiss Federal Office of Energy (SFOE). Però, private investors and partners from the energy industry are now being sought for the commercialization phase coming up, so that the enormous potential of wind power can finally be exploited in full scale.